試論依托中學生物課程發展核心素養的著力點

吳文清

摘 要：中學生物課程改革提出了發展學生核心素養的目標。生物學核心素養主要依托學生在校期間對生物學課程的學習而逐步發展。教師可以圍繞領悟學科本質、發展學科能力、提高學科理解力以及感悟學科思想幾個點開展生物課程教學。

關鍵詞：核心素養； 學科本質； 學科能力；學科理解力；學科思想

圍繞教育領域改革“立德樹人”的總目標，中學生物課程改革提出了發展學生生物核心素養的目標。生物核心素養可以解構為生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個要素，是公民基本素養的重要組成部分，也是學生在生物學課程中獲得的終身受益的學習成果。生物學學科本質、學科能力、學科理解力和學科思想是生物學課程的四大基石，是具有內隱價值的教育元素，著重圍繞這些元素開展教與學，既符合學生實際，也順應課程改革趨勢，從長遠來說，利于更好地發展生物核心素養。

一、幫助學生領悟學科本質

生物學是格物致知的一種途徑，無論是科學工作者還是科學學習者，都需要經歷一定的科學過程才能達成對生命世界的認識和理解[1]。生物課程學習中讓學生了解生物科學的過程，有助于學生理解學科的本質，培養科學的態度和科學的精神，養成理性思維的習慣。在這個過程中，教師要做好科學課堂代言人以及科學學習領路人的角色。

（一）接觸科學史 感悟學科本質

生物科學發展史上，發生了太多精彩的橋段，如果能和學生共享，相信會是一段令人回味無窮的思維旅程。例如蘇科版初中生物教材（七上）第一章第二節“生物學研究的基本方法”有一個例子——巴斯德的曲頸瓶實驗。在實際教學中，不少學生對巴斯德是如何設計出這個巧妙的實驗很感興趣，不妨在完成既定教學任務的基礎上，開辟出專門的時間來分析交流：巴斯德的實驗源自一個由來已久的爭論，生物能否自發地產生？在19世紀之前，人們普遍認同生物可以自發地產生，特別是列文虎克通過顯微鏡發現了幾乎無處不在的細菌后，這個認識更強烈了。而持反對意見的人認為生物不可能自發地產生，新生物的產生一定來源于原先存在的生物。圍繞這個問題，科學家們開展了一系列的實驗研究。1748年，英國顯微鏡學家尼達姆用肉湯做材料進行對照實驗，發現不管肉湯有沒有煮過，瓶子是否封閉，幾天后肉湯中都長出了微生物。意大利修道士斯帕蘭扎尼改進了實驗方法，先把瓶口封好，再加熱煮沸。他比較了不同煮沸時間的結果，在1767年報道說，煮沸時間比較短的肉湯中還能長出微生物，但是煮沸時間長達30～45min后，只要瓶子保持密閉，肉湯中就再也不會有微生物。通過比較，人們顯然更認同斯帕蘭扎尼的實驗，關于這個問題的爭論是不是可以平息了呢？事實的結果是“一石激起千層浪”，由此引發了更大的爭議。持反對意見的人堅持認為這個實驗有科學性的問題，他們主要的攻擊點在于實驗方法，他們認為封閉了瓶口并長時間的煮沸，已經破壞了“滋養”微生物產生的物質基礎，所以實驗的結論是不可信的。當時研究微生物的權威是法國的巴斯德，他也認為這個實驗的設計存在科學性問題，但是作為一個嚴謹的以實證為專長的科學家，他也不輕易在這個問題上發表觀點，而是嘗試設計更嚴謹的實驗。經過冥思苦想，巴斯德設計出了一種空氣能進入但其中的微生物無法進入的儀器——曲頸瓶。他將瓶中液體煮沸，然后冷卻靜置，結果瓶中不出現微生物。此時如將曲頸管傾斜，不久肉湯中就出現微生物了。可見微生物不是從肉湯中自然產生的，而是來自空氣中原本存在的微生物。這場曠日已久的爭論最終平息了。正如巴斯德所說：“自然發生學說，經過這簡單實驗的致命一擊之后，絕不能再爬起來了。”

（二）通過科學探究 親歷科學過程

蘇霍姆林斯基有句名言：“在人的心靈深處有一種根深蒂固的需要，就是希望自己是一個發現者、探索者，這種需要在兒童階段表現得更為強烈。”所以為了滿足學生作為發現者探索者的需要，我們應該努力開展探究性學習。探究性學習作為生物課程標準倡導的重要理念，既有助于改變學生的學習方式，也能逐步幫助學生領悟科學的本質。教學中我們要給學生提供較多地體驗科學過程的機會，通過親歷探究的各個環節建構知識，提高科學探究能力。既要開展好科學探究的某些方面的活動，例如探究方案設計；也要創造機會讓學生參與完整的探究活動，例如螞蟻覓食行為的探究。探究活動的開展離不開一定的科學方法，根據探究活動中采取的科學方法不同，筆者將探究活動分為了基于觀察比較的探究、基于模型建構的探究、基于實驗的探究以及基于概念轉變的探究。教學中教師可根據特定的教學內容、探究技能培養的具體要求靈活地設計并開展各種形式的探究活動。

二、發展必備的學科能力

生物學科能力就是解決生物學科問題的能力， 是基本能力和特殊能力的有機融合。觀察能力、 實驗能力和科學思維能力是中學生物學基本的學科能力[2]。“授之以魚，不如授之以漁”，生物學科能力對核心素養的發展至關重要。眾所周知，生物學科能力是以習得生物學科的基本方法和技能為基礎的，在生物學實驗和探究等活動中我們既要進行設計、證實、解釋、預測、模擬等通用的科學方法的學習，也要加強實驗觀察、微生物培養等學科內方法的培養。就生物學技能來說，一般可分為動作技能和認知技能兩部分，前者包括臨時裝片制作、顯微鏡操作等。后者如模型法、假說-演繹法等。鑒于學生的年齡特點，初中生物學技能側重在動作技能的培養上。以學習使用顯微鏡為例來說，教師根據動作技能形成的三個階段的不同特點，宜采取不同策略有針對性地進行訓練。在動作形成的認知映像階段，學生需要盡快熟悉顯微鏡的結構，通過嘗試操作形成相關的動作映像。這個階段教師可以采取邊講解邊示范性操作，學生進行觀察模仿的訓練策略。在分步模仿和定向階段，由于學生已經有了實際操作的經驗，基本掌握局部動作要領，如對光、放置切片標本等。但是各個動作結合得還不夠緊密，協調性尚有不足，同時也有不少錯誤操作。此時教師可以播放收集到的典型錯誤操作視頻，學生觀看后可進行自主糾錯和自我定向。到了應用和熟練階段，教師可通過量化互評、組間競賽等方式以進一步提高動作技能的精細化水平。

三、提高學科的理解力

解讀生物學的核心素養后不難看出，核心素養追求的并非是對科學事實和信息量的更多占有，而是對核心概念和科學思想的深刻領悟。生物教育的一個現狀是表面上學生積累的生物學知識越來越豐富，但是涉及一些生命現象的終極原因的追問時則鮮有令人滿意的回答。可見生物科學素養的高低，與掌握生物學專門知識的多少未必總成正相關[3]。實際上這是一個生物學科理解力的問題。一些直抵學生生命觀點的問題：生物為什么要呼吸？生物為什么要排出廢物？為什么要對外界的刺激作出反應？不站在一定認識水平來分析思考，很難作答。學科理解力提供了我們審視生命的出發點，即生命是以細胞為基礎的高度自組織的系統，生命系統有多種形式，每一個生命系統既在不斷發展變化，也在一定時間內保持相對穩定。所以教學中我們要多鼓勵學生運用系統分析方法來解釋生命運動規律，以此提高生物學學科理解力。

四、注重學科思想的滲透

在強化對生命和生物學的理解力的過程中，我們還應不遺余力地滲透基本的學科思想。生物學科思想是生物學思維的結晶，生物學知識可以不斷發展變化，新知識不斷取代舊知識，但生物學科思想卻相對穩定，它會對學生的思維產生深遠而持久的影響，生物學科思想是由生物學的基本觀點支撐著的。在初中生物學學習中應該注重滲透兩大學科基本觀點——結構和功能相適應的觀點和生物進化的觀點，為他們認識生命現象和解決生物問題打開思維的通道，最終聚焦在學科核心素養上。

生物體的結構與功能相適應這一觀點貫穿整個初中學段，是生物學的一個重要觀點。如人體泌尿、血液循環、生殖、神經調節、激素調節等各項生理功能，都涉及這一觀點。教學中應充分利用這些知識，讓學生理解生物體從最小的結構單位——細胞，到一個完整的生命個體，其結構一定是與其功能相適應的。 理解了這個觀點，學生就會認同學習不是一個死記硬背知識的過程，而是一個動態生成新知識的過程，并且可以遷移到生活的很多方面，生物進化觀點也貫穿在整個初中生物課程體系中。學習動物的主要類群時，教師也可采取類比、畫概念圖等方式讓學生認識不同動物之間的進化關系，從外形、結構、生理和行為方面作比較，讓學生發現規律，逐漸形成進化觀點。

參考文獻：

[1]譚永平.中學生物學課程在發展學生核心素養中的教育價值[J]. 生物學教學，2016（5）：20-22.

[2]高慧冰. 中學生物科學能力結構要素及培養路徑研究[J]. 課程教學研究，2015（12）：38-42.

[3] 趙占良. 試論提升學生的生物學理解力[J]. 課程·教材·教法，2003（1）：58-61.